바닷물로 이산화탄소를 메탄으로 바꾸는 서울대 혁신 기술
바닷물로 만드는 차세대 청정연료 기술 ScienceDirect 에 공개된 이번 연구는 서울대학교 박상욱 교수·한정우 교수 공동 연구팀이 진행했습니다. 연구진은 값비싼 초순수 대신 바닷물을 활용해 이산화탄소(CO₂)를 메탄(CH₄)으로 바꾸는 기술을 개발했습니다. 메탄은 기존 도시가스 인프라를 그대로 사용할 수 있고 에너지 밀도도 높아 차세대 청정연료로 주목받고 있습니다. 하지만 바닷물 속 마그네슘과 칼슘 이온이 촉매를 막아 효율이 급격히 떨어지는 문제가 있었습니다. 구리 촉매와 EDTA가 만든 혁신 연구 핵심은 구리(Cu)와 산화구리(Cu₂O)를 섞은 ‘Cu-PVP 촉매’입니다. 이 촉매는 반응 중 스스로 나노 구조로 변하며 메탄 생성에 유리한 ‘저배위 구리 구조’를 형성합니다. 특히 180℃ 조건에서 합성했을 때 가장 뛰어난 성능이 나타났습니다. 여기에 EDTA라는 킬레이트 물질을 추가해 바닷물 속 Mg²⁺와 Ca²⁺를 선택적으로 붙잡아 침전물 생성을 차단했습니다. 덕분에 촉매 표면이 막히지 않고 CO₂ 반응 효율이 크게 향상됐습니다. ▲ 바닷물 메탄 연료 원리와 저배위 구리 촉매 EDTA 역할 설명 핵심 항목 연구 결과 최대 메탄 선택성 74.7% 천연 바닷물 성능 65% 이상 유지 안정성 24시간 연속 작동 핵심 첨가제 EDTA 킬레이트 기술 저널 Applied Catalysis B: Environment and Energy 실제 산업 적용 가능성 주목 이번 기술은 실험실 수준을 넘어 산업용 전류 밀도인 200 mA/cm²에서도 높은 효율을 유지했습니다. 연구진은 바닷물 자체의 높은 전도성을 활용해 비용을 낮추고, 기존 천연가스 저장·운송망을 그대로 사용할 수 있다는 점에서 상용화 가능성을 높게 평가했습니다. 또한 이산화탄소를 단순 저장하는 수준을 넘어 연료로 재활용한다는 점에서 탄소중립 시대 핵심 기술로 평가받고 있습니다. ▲ 바닷물 메탄 연료 성과와 65퍼센트 이상 효율 24...
